Разработка ЗD-моделей деталей машин для совершенствования системного определителя наименований и видов деталей Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

УДК 621.058.013.8

А. Ф. ШИРЯЛКИН, Т. И. КРАСЬКО

РАЗРАБОТКА ЗВ-МОДЕЛЕЙ ДЕТАЛЕЙ МАШИН

ДЛЯ СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ СИСТЕМНОГО ОПРЕДЕЛИТЕЛЯ

НАИМЕНОВАНИЙ И ВИДОВ ДЕТАЛЕЙ

Предложен метод повышения качества технической подготовки производства путём разработки трёхмерных эскизов-моделей деталей машин как элемента системного определителя наименований и видов деталей. Получен более удобный и наглядный системный определитель, повышающий уровень восприятия информации в процессе классификации и кодирования и, тем самым, ускоряющий этот процесс. Наличие типовых трёхмерных моделей в системном определителе может помочь реализовать процесс трёхмерного параметрического проектирования в режиме реального времени: от идеи — к ассоциативной объёмной модели и далее к электронной модели конструктор-ско-технологической документации.

Ключевые слова: ЗО-модель, систематизация, системный определитель наименований и видов деталей, классификация, техническая подготовка производства, трёхмерное параметрическое проектирование.

Постоянно возрастающий объём потоков информации в современном обществе, том числе и в сфере производства, ставит всё более возрастающие требования к качеству процессов машиностроительного производства. От информационного качества отдельных задач, решаемых в сфере производственной среды предприятия, во многом зависит как эффективность самой среды, так, в частности, и эффективность технической подготовки производства (ТеПП), а, следовательно, и качество производимых изделий.

Основополагающей частью информации, функционирующей в машиностроительной производственной среде, являются данные но изготовлению деталей. Учитывая высокую сложность информации о деталях, а также необходимость рассмотрения всей их номенклатуры в реальном шаге времени, подготовка данных представляет достаточно сложный процесс, качественно выполнимый только с помощью серьёзной компьютерной поддержки и применения методов классификации. Поэтому для достижения приемлемой оперативности процесса необходимо, чтобы эта работа на предприятии

проходила в рамках некоторой автоматизированной

#

системы технической подготовки производства, структурированной качественной классификацией естественного типа.

При этом под классификационной системой объекта естественного типа следует понимать такую систему, признаки которой оптимально

© Ширялкин А. Ф., Красько Т. И., 2010

существенны на каждом её системно-информационном уровне, и структура этих признаков адекватна рассматриваемой производственной среде.

Проведённый анализ существующих классификаторов и специфики современного машиностроения указывает на необходимость создания многоуровневой системы подготовки производства, которая позволила бы повысить оперативность, гибкость, а, следовательно, и качество управления процессом изготовления деталей в машиностроительном производстве [1].

Для разработки оптимизированной комплексной системы технической подготовки и управления производством (КАС ТеПУП), в первую очередь, необходимо создание базы данных. Эта процедура является первой стадией разработки информационно-поисковой системы конструк-торско-технологического назначения. Информационное ядро и структура данных системы реализуется с помощью многоуровневого элементно-технологического классификатора деталей машин (МЭТК) естественного типа.

Особенностью данного классификатора является рассмотрение геометрически-конструк-тивных элементов детали на фоне изменяющейся динамики технологии их изготовления (принцип технологической геометризации). Кодирование и введение информации о детали с помощью системы МЭТК может осуществляться в двух режимах: «ручном» и автоматизированном. Одним из основных данных в структуре МЭТК является наименование детали.

Наименование детали - наиболее концентрированный вид информации о детали, своего рода её символ, призванный давать чёткое основание всей производственной информации. Наименование возникает на этапе рождения конструкции изделия и проходит через весь жизненный цикл изделия, начиная от конструкторской подготовки и кончая её утилизацией, охватывая весь производственный процесс петлей информационного качества. Поэтому вопросу адекватности представления наименования детали участниками производства, работающими в режиме реального тага времени, необходимо уделить особое внимание.

В связи с необходимостью назначения такого наименования детали, которое бы представляло её самые существенные признаки и давало точное направление всей технической подготовке производства в её естественном процессе, важной частью классификационной системы информации о детали является системный определитель наименований и видов деталей (СОНД) [2].

Структура СОНД определяется кодовой информацией классификационной системы (КС) информации о деталях машин, реализованной на одном из машиностроительных предприятий Ульяновска (ЗЛО СВГТК). Системный определи-

Системный определитель наим<

тель наименований и видов деталей представля-

О1^ Л1 ц / р*лп,т1| птог\»/»лп »-» г-» -*>»-»»-» »■> или <>

кодовой информации о детали включает 3 класса деталей - вращения, невращения и модульный. Указанная информация СОНД расположена в порядке возрастания конструктивно-технологической сложности в каждом из таксонов и представлена в соответствующих графах табл. 1.

Начальную часть документа СОНД для каждого класса составляет описание, в том числе и кодовое, иерархического построения общей информации о форме детали. Последующая часть таблицы этого документа содержит 3 столбца.

В первом столбце даны эскизы обобщённых представителей - видов деталей. Данная информация служит для первоначального ориентирования и оперативного поиска участниками производственного процесса видов деталей, имеющихся на конкретном производстве. Эта информация особенно актуальна при работе с документом без использования ЭВМ.

Во втором столбце находится 2 группы информации: системные наименования указанных представителей (в круглых скобках) и описание эскиза детали-представителя, представляющее конструктивно-технологическую характеристику

Таблица 1

ваний и видов деталей (фрагмент)

Вид таксонов

Коды таксонов

Класс: вращения

В

Подкласс: круглые

ВК

Семейство: осеобразные

ВКО

Род: среднедлинные (Ь/Г) < 5) Надпорядок:гладкие

я I к

ВК01

ВК01Г

Эскизы видовых представителей деталей

Наименования и краткое описание

видов деталей

Код вида детали

(Ось)

Ось гладкая [1Т= 12]

нормальной точности

(Штифт) Ось гладкая точная [IX <12]

ВК01ГН

ВКО 1 гт

Г > ( Л

К. ) N )

(Ось гладкая с отверстиями) - ось с двумя гладкими параллельными отверстиями [1Т= 12]

(Штифт с отверстиями) - ось точная с двумя гладкими параллельными отверстиями [1Т < 12]

ВК01ГН ОГ2

ВК01ГТ ОГ2

вида детали с пояснениями, заключёнными в квадратных скобках.

Т!) — г ^— % «п • -г С ^ г* » • п л ^ л • > •ТУ"ОтТтТ'чТ1гТГ Л

кодовая информация 1-го и 2-го уровней (рода и вида).

Каждое наименование детали состоит чаще всего из двух слов (иногда одного или трёх), комбинация которых для других наименований не повторяется, т. е. для каждого вида детали наименование только одно, и таковое не может быть у детали другого вида. Таким образом, каждая деталь как бы входит в отдельную, и именно для неё предназначенную ячейку, заданную её системным наименованием. Поэтому такое наименование, в отличие от обычных, несистемных, может являться чётким основанием, первоначальным ориентиром для последующего точного решения задач технической подготовки производства.

Заметим, что большинство наименований в предлагаемом варианте включает в себя слова, традиционно широко применяемые в производственной практике. Формально, чаще всего, системные наименования отличаются от обычных лишь добавкой одного - двух слов, и, по существу, СОНД определяет лишь точность терминов и порядок их применения. Предлагаемый вариант наименования детали (см. табл. 1) заключён в круглые скобки.

Например, возьмём наименование «ось». В обычном представлении этим наименованием именуются практически все детали группы осеоб-разных. В СОНД системное наименование «ось» соответствует только одному виду детали. Её конструктивно-технологическое содержание описывается следующим образом: тело вращения, круглое, осеобразное (без внутренней поверхности), среднедлинные (Ъ/О < 5), с гладкой основной поверхностью, нормальной точности, с заготовкой из круглого прутка, без дополнительных элементов. Все эти данные определяет лишь одно слово -«ось». Для лучшего первоначального мысленно-видового представления указанную деталь можно назвать двумя словами, например, «ось гладкая».

Для деталей с дополнительными элементами описание вида существенно расширяется. Если возьмём, например, наименование «штифт с отверстиями» (табл. 1), то полное описание его вида будет звучать следующим образом: тело вращения, круглое, осеобразное (без внутренней поверхности), среднедлинное (ЬЮ < 5), с гладкой основной поверхностью, повышенной точности, с заготовкой из круглого прутка, с двумя круглыми, гладкими отверстиями, оси которых параллельны друг другу и проходят через центральную ось детали, перпендикулярно ей.

Как мы видим, видовая информация привяза-па К рОду; Предстаьляю 1ц6му информацию о детали как о первично визуально-различимом объекте. Потом эта информация последовательно достраивается на основе анализа традиционно применяемых конструктивно-технологических форм. Заметим также, что каждый из составляющих терминов выделенного описания однозначно определён и находится на определённом уровне классификационной системы информации о детали.

Важным условием качества от подготовки производства до утилизации изделия является возможность оперативного рассмотрения и быстрого восприятия основ его конструкции в реальном режиме времени. Для улучшения восприятия технико-конструкторской информации предлагается усовершенствовать СОНД путём преобразования входящих в него ортогональных проекций эскизов в трёхмерные модели (табл. 2).

Указанные модели спроектированы с использованием системы КОМПАС-ЗО, разработанной российской компанией АСКОН [3]. Полученные модели располагали в СОНД в столбце «Трёхмерные модели видовых представителей».

В перспективе предлагаемые видовые трёхмерные модели системного определителя могут стать первичным заделом для реализации классического процесса трёхмерного параметрического проектирования в режиме реального времени — от идеи к ассоциативной объёмной модели и далее к электронному моделированию конструкторско-технологической документации. Таким образом, молено говорить об основах системы генезисно-ориентированного сквозного конструкторско-технологического проектирования, в том числе, при наличии на предприятии РОМ, и параллельного.

В результате получили более удобный и наглядный системный определитель, повышающий уровень восприятия информации в процессе классификации и кодирования и ускоряющий этот процесс.

Усовершенствование СОНД позволяет понизить уровень абстрактности информации при кодировании деталей, повысить эффективность и качество кодирования, а, следовательно, и всего жизненного цикла машиностроительной продукции. Кроме того, наглядность системного определителя обеспечивает возможность бы строй и эффективной работы с высоким качеством оформления. Применение усовершенствованного системного определителя деталей позволит облегчить и упростить процесс автоматизированного решения задач подготовки и управления производством.

Таблица 2

I ? ТОЛ А1/ЛГГОМТ.1АГЛ п^о ^ЛИ Г/ М ^ П^ГТГТ\4М

Виды таксонов

Класс: невращения

Подкласс: плоские

Коды

Н

НИ

Семейство: пластины гладкие, плоскопараллельные

НПГ

Род: простые

нпгп

Надпорядок: прямоугольные

НПГПП

Трёхмерные модели видовых _представителей_

Наименование надвидов и видов

Коды наименования

Пластины гладкие прямоугольные (Пластины [гладкие])

Пластины гладкие гнутые (Пластины [гладкие] гнутые)

НПГПП

НПГППГ

Пластины гладкие прямоугольные с отверстиями (Пластина с отверстиями)

НПГАП ОГ2

■

Пластины гладкие гнутые с отверстиями

(Пластина гнутая с отверстиями)

НПГПГ ОГ2

Пластины гладкие прямоугольные с отверстиями и со скосами (Пластина с отверстиями и со скосами)

НПГП С ОГ2

Пластины гладкие гнутые с отверстиями и со скосами (Пластина гнутая с отверстиями и со скосами)

НПГПСГ ОГ2

Повышение качества конструкторской документации окажет значительное влияние на качество производственного процесса в целом, а, следовательно, позволит повысить эффективность производственной среды машиностроительных предприятий.

БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

1. Основы формирования многоуровневых классификаций естественного типа для создания эффективных производственных сред в машиностроении / А. Ф. Ширялкин. - Ульяновск : УлГТУ, 2009.-298 с.

2. Ширялкин,А. Ф. Системный определитель

наименований деталей машин как элемент системы технического качества // Улучшение качества проектов и процессов: Тезисы докладов

научно-технической конференции, 3-4 февраля 2004 - Ульяновск : УлГТУ, 2004. - С. 74-77.

3. Основные команды и пиктограммы в САПР КОМПАС-ЗЭ: методические указа-ния/сост. Г. М. Горшков, Д. А. Коршунов, А. В. Рандин. - Ульяновск : УлГТУ, 2006. - 28 с.

Ширялкин Александр Фёдорович, доцент кафедры «Управление качеством», кандидат технических наук, зав. лабораторией «Измерения, и экспертиза» Имеет труды в области подготовки и управления производством, стандартизации и классификации объектов производства. Красько Татьяна Игоревна, студентка группы Укд-31, УлГТУ.

штт

ттшщк

^шшш